6. Технологический процесс изготовления передней и задней панели прибора
Лицевая и задняя панели приборов - наиболее применяемые детали их конструкции. Изготовляют их чаще всего из листового материала холодной штамповкой с последующим сверлением и нарезанием резьбы. Конкретное содержание техпроцессов их изготовления определяется конструкцией детали и приведено на чертежах деталей данного приложения.
В зависимости от конструкции детали содержанием курсового проекта может быть:
1) Вариант 1.
При изготовлении плоских деталей больших габаритных размеров наружный контур детали получают вырезкой на гильотинных ножницах, так как для вырубки такой детали на штампе последний получился бы слишком большого размера. Из тех же соображений пробивку больших отверстий производят по частям - сначала пробивают отверстия, например, в левой половине детали одним штампом, а затем - в правой половине детали вторым штампом. При этом графическая часть проекта содержит:
1. Чертеж детали - 1 лист.
2. Штамп для пробивки отверстий большого диаметра (две толщины детали и более, прямоугольных и овальных отверстий) в левой половине детали - 1 лист.
3. Штамп для пробивки отверстий большого диаметра в правой половине детали - 1 лист.
4. Кондуктор для сверления отверстий (кроме двух отверстий около прямоугольного окна) - 1 лист.
5. Кондуктор для сверления отверстий у прямоугольного окна - 0,5 листа.
6. Эскизы наладок на сверление отверстия и нарезание резьбы - 0,5 листа.
В этом случае в пояснительной записке должно быть дано описание конструкции и работы штампа для пробивки отверстий (см. приложение 1). Расчетная часть должна включать:
1. Расчет нормы расхода материала (см. прилож. 1).
2. Расчет усилия вырубки одного из штампов и выбор пресса (прилож. 1).
3. Расчет размеров матрицы и пуансона при пробивке одного из отверстий (приложение 1).
4. Расчет режимов резания при сверлении одного отверстия (приложение 1).
2) Вариант 2.
При изготовлении плоских деталей относительно небольших размеров графическая часть должна включать:
1. Чертеж детали - 1 лист.
2. Штамп для вырубки наружного контура - 1 лист.
3. Штамп для пробивки отверстий большого диаметра (две толщины детали и более, прямоугольных и овальных окон) - 1 лист.
4. Кондуктор для сверления отверстий (кроме двух отверстий около прямоугольного окна) - 1 лист.
5. Кондуктор для сверления отверстий у прямоугольного окна - 0,5 листа.
6. Эскизы наладок на сверление отверстия и нарезание резьбы - 0,5 листа.
В пояснительной записке дается описание конструкции и работы штампа для вырубки наружного контура. Содержание расчетной части пояснительной записки в данном случае совпадает с вариантом 1.
3) Вариант 3.
При изготовлении детали вырубкой с отгибом двух лапок (одно-операционной гибкой) графическая часть проекта должна содержать:
1. Чертеж детали - 1 лист.
2. Штамп для вырубки наружного контура - 1 лист.
3. Штамп для пробивки отверстий большого диаметра (две толщины детали и более, прямоугольных и овальных отверстий) - 1 лист.
4. Штамп гибки - 1 лист.
5. Кондуктор для сверления отверстий - 1 лист.
Пояснительная записка должна содержать описание конструкции и работы штампа для гибки (по приложению 1). Расчетная часть должна включать:
1. Расчет длины плоской заготовки (по прилож. 1).
2. Расчет нормы расхода материала (по прилож. 1).
3. Расчет усилия вырубки и выбор пресса (по прилож. 1).
4. Расчет размера матрицы и пуансона для длины заготовки при вырубке.
2) Вариант 4.
При изготовлении деталей вырубкой и двукратной гибкой (с отгибом двух лапок и полок) графическая часть проекта должна содержать:
1. Чертеж детали - 1 лист.
2. Штамп для вырубки наружного контура - 1 лист.
3. Штамп для пробивки отверстий - 1 лист.
4. Штамп для первой гибки - 1 лист.
5. Штамп для второй гибки - 1 лист.
В пояснительной записке дается описание работы штампа для предварительной гибки (прилож. 1). Содержание расчетной части совпадает с вариантом 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры выполнения расчетов
Пример 1. Расчет операции вырубки для детали, показанной на рис.2.19.
1. Определение размеров матрицы и пуансона.
Согласно написанных выше формул:
,
.
В данном случае:
- по чертежу,
- по таблице 2.6,
- по таблице 2.6,
- по таблице 2.5.
Следовательно
,
.
2. Определение нормы расхода материала.
По таблице 2.2 минимальная
величина перемычки для толщины материала
мм.
мм.
Ширина полосы
:
.
Здесь
мм,
мм,
- допуск на ширину полосы. Принимая этот
допуск по 14 квалитету точности, находим
по таблице допусков для размеров 25 мм,
мм,
мм, согласно выше сказанного. Поэтому:
мм.
Стандартные размеры листов для стали 6002000 мм.
Из такого листа получится полоса длиной 600 мм.
.
Шаг вырубки
при перемычке равной 1,6 мм:
мм.
Следовательно, из полосы
получится
.
Из листа получится деталей
штуки.
Вес листа
=(0,2см60см200см)7,8г/см3=18720
г=18,72 кг.
Норма расхода материала равна
кг.
3. Расчет усилия вырубки.
Потребное усилие пресса:
,
где
мм.
По таблице 2.3 для стали 10:
кг/мм2.
По таблице 2.4 выбираем
коэффициент
.
Следовательно,
=785мм2мм34кг/мм2(1+0,07)=5,71
т.
Пример 2. Расчет
операции гибки для детали, показанной
на рис.2.20 при
мм,
мм, толщина материала
мм. Материал детали - сталь 10 наклепанная.
Гибка - поперек волокон. Радиус гибки
равен минимальному радиусу гибки. По
таблице 2.8:
мм. По таблице 2.7 определяем, что при
.
Следовательно, длина плоской заготовки:
,
где
=30-(2+0,8)=27,2
мм,
=100-(2+0,8)=97,2
мм
Пример 3. Определение
числа операций вытяжки, операционных
диаметров и высоты заготовок для
изготовления детали с фланцем, показанной
на рис. 2.21 при
мм;
мм;
мм;
мм;
мм.
1. Определение припуска на
обрезку фланца по таблице 2.11. Припуск
на обрезку на сторону равен 3 мм,
следовательно, расчетный диаметр фланца
мм.
2. Определение диаметра плоской
заготовки
.
По таблице 2.8, рис.2:
.
3. Определение радиусов
скруглений на первой операции
мм (
).
4. Определение наименьшего
диаметра цилиндрической части, который
можно получить на первой операции, по
таблице 2.12:
,
.
.
мм.
,
следовательно, на первой операции можно
получить заданный диаметр фланца и
заданный радиус скругления, поэтому
дальнейшие расчеты производим следующим
образом:
5. Определение последующих
операционных диаметров. По таблице 2.10
находим:
,
,
,
.
Следовательно:
,
.
Так как
(50 мм), то для получения заданной детали
требуется 3 операции вытяжки.
6. Корректировка операционных диаметров.
.
мм;
мм;
мм.
7. Определение радиусов
скруглений по операциям
мм;
мм;
мм.
8. Определение высоты заготовок по операциям:
а) После первой операции вытяжки:
площадь плоской части дна:
мм2;
площадь четверти выпуклого сферического кольца у дна:
мм2;
площадь цилиндра:
;
площадь четверти вогнутого сферического кольца у фланца:
мм2;
площадь плоской части фланца:
мм2;
площадь плоской заготовки:
мм2;
высота цилиндрической части:
мм;
полная высота заготовки
мм.
б) После второй операции вытяжки (сохраняя те же обозначения):
мм2;
мм2;
;
мм2;
мм2;
мм;
мм. После третьей операции
вытяжки все размеры, кроме диаметра
фланца, соответствуют заданным по
чертежу.
Пример 4. Расчёт режимов резания при сверлении.
В качестве примера рассчитываем
скорость резания, осевую силу и крутящий
момент при сверлении отверстия диаметром
8 мм и длиной 20 мм в детали из стали 45 (
кг/мм),
,
сверлом из быстрорежущей стали Р6М5.
Чистота обработки -
.
При выполнении расчетов значения параметров, входящих в приведенные выше формулы скорости резания, осевой силы и крутящего момента были взяты из справочника технолога-машиностроителя под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова т.2, изд. 1986г.
Пример выполнения расчета.
По справочнику находим, что при сверлении
конструктивной стали быстрорежущими
сверлами при диаметре сверла 8 мм
оптимальная стойкость инструмента
мин.
По справочнику находим, что при сверлении
стали с
сверлом 8 мм подача
должна быть
мм/об.
По справочнику
находим, что при сверлении конструкционной
углеродистой стали сверлом из быстрорежущей
стали при подаче
мм/об,
,
,
,
.
При обработке углеродистой стали быстрорежущими сверлами коэффициент на качество обрабатываемого материала:
.
При обработке углеродистой стали с
содержанием углерода 0,6%
,
.
По справочнику находим, что поправочный
коэффициент на инструментальный материал
.
По справочнику находим, что при отношении
длины сверления к диаметру сверления
менее трех
.
Подставляя полученные значения в формулу
скорости резания при сверлении, получаем:
.
Расчет величины осевой силы
и крутящего момента
.
При сверлении конструкционной стали
значение коэффициента
определяется по формуле:
,
где
.
Подставляя попеременные значения в
формулы осевой силы и крутящего момента,
получаем
и
.
По справочнику находим, что при сверлении
конструкционной стали с
кг/мм:
;
;
;
;
;
.
.
Пример 5. Расчета скорости резания при наружном продольном точении.
Заготовка из стали 45, диаметром 102 мм, длиной 50 мм, материал - без корки. Резец - с пластинкой твердого сплава Т14К8.
1. Геометрические параметры резца выбираем по рис.4.2.
2. Выбираем стойкость резца
мин.
3. Так как припуск на сторону
мм, а обработка получистовая, то весь
припуск снимаем за один проход, и глубина
резания
мм.
4. Выбираем подачу, по таблице
4.6. Определяем, что подача
мм/об.
5. Определяем скорость резания
м/мин, где
.
Определяем коэффициенты и показатели степени, входящие в формулу.
а)
.
По таблице 4.2 для стали 45
.
Поэтому
.
б)
,
т.к. обрабатываемый материал не имеет
корки.
в)
(по таблице 4.3).
г)
(по таблице 4.4).
д)
(для наружного продольного точения).
е) по таблице 4.1:
,
,
,
.
Следовательно
м/мин.
6. Определяем число оборотов шпинделя станка
об/мин.
7. Определяем машинное время
,
мм,
мм,
мм (по таблице 4.5.)
об/мин,
об/мин,
мин.
Пример 6. Расчета припуска.
Требуется рассчитать припуск на наружный диаметр детали, показанный на рис. 5.2.
Производство - серийное, исходя из анализа чертежа и типа производства, принимаем следующий технологический процесс обработки детали. В качестве заготовки выбираем горячекатаный пруток.
Операция 1 - револьверная.
Переходы:
1) подача прутка до упора и закрепление его в патроне;
2) подрезка торца;
3) зацентровка;
4) сверление отверстия 9,8+0,15;
5) предварительная обточка прутка поверху;
6) развертывание отверстия 9,8 до 10+0,36;
7) отрезка.
Операция 2 - токарная (на цанговой оправке).
Переходы:
8) подрезка торца в размер 10+0,36;
9) обточка поверху в размер 16+0,070;
A) Определение припуска
на чистовую обточку,
,
- высота микронеровностей
заготовки, получившихся после
предварительной обточки на револьверном
станке;
- глубина дефектного слоя,
после той же операции.
По таблице 5.1 находим:
мкм;
мкм.
- пространственные отклонения
взаимосвязанных поверхностей.
В данном случае пространственные
отклонения
- биение наружной поверхности детали
относительно отверстия, полученное при
обработке на револьверном станке. Это
биение получилось при обработке отверстия
по двум причинам (рис. 5.3):
1) Вследствие смещения оси
центровочного сверла относительно оси
вращения детали -
.
2) Вследствие увода сверла
при сверлении -
.
По таблице 5.2 находим:
мкм.
мкм на 1 мм длины детали.
При длине детали 10 мм
мкм.
Относительное направление
и
произвольное.
При расчете припуска принимаем, что они
направлены относительно друг друга под
углом 90.
При этом пространственное отклонение
мкм.
- погрешность установки.
Чистовая обработка ведется
на цанговой оправке, при этом при
закреплении зазор между оправкой и
отверстием равен 0, а погрешность
установки - погрешности самой оправки.
По таблице 5.3 находим
мкм.
Таким образом:
мкм=0,308 мм.
Минимально допустимый диаметр заготовки перед чистовой обточкой:
мм.
Так как при черновой обточке
получается 12 квалитет, с допуском для
обрабатываемого диапазона размеров
мм, то наибольший диапазон заготовки
после черновой обточки:
мм. Округляем полученный
размер и принимаем
.
В) Определение припуска
на черновую обточку и выбор прутка.
В качестве исходной заготовки выбираем горячекатаный пруток.
По таблице 5.1 находим:
мкм;
мкм.
Пространственными отклонениями
при обточке проката является кривизна
прутка.
По таблице 5.4 находим
мкм на 1 мм длины, при длине 10 мм
мкм.
- погрешность установки - в
данном случае - радиальное смещение
прутка при закреплении его в трехкулачковом
патроне револьверного станка
По таблице 5.1 находим:
мкм.
Таким образом:
мкм==0,952
мм.
мм.
По таблице 5.5 выбираем ближайший
больший пруток обычной точности
,
у которого минимально возможный диаметр
не меньше
.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Варианты заданий
Плоские.
Вар.1.
Вар.2.
Вар.3.
Вар.4.
Вар.5.
Вар.6.
С одинарной обратной гибкой.
Вар.7.
Вар.8.
Вар.9.
Вар.10.
Вар.11.
Вар.12.
Вар.13.
Одинарная прямая гибка.
Вар.14.
Вар.15.
Вар.16.
Вар.17.
Вар.18.
Вар.19.
Вар.20.
Двойная гибка.
Вар.21.
Вар.22.
Вар.23.
Вар.24.
Вар.25.
Вар.26.
Вар.27.
Вытянутое отверстие.
Вар.28.
Вар.29.
Вар.30.
Вар.31.
Вар.32.
Вар.33.
Вар.34.
Вар.35.
Список литературы
1. Аверкиев Ю.А. «Технология холодной штамповки», М., «Машиностроение», 1989г.
2. Локтева С. Е. «Станки с программным управлением и промышленные роботы». М. «Машиностроение», 1986г.
3. Романовский В. П. «Справочник по холодной штамповке», Л., «Машиностроение». 1979г.
4. «Справочник технолога-приборостроителя» т.1 и 2 под редакцией Скороходова Е. А. И Сыроватченко П. В., М., «Машиностроение», 1980г.
5. Справочник технолога-машиностроителя под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К., М., «Машиностроение», 1986г.
6. «Станочные приспособления». Справочник, т.1, 2. Под ред. Вярзяшкина Б.Н., М., «Машиностроение», 1984 г.
7. «Технологичность конструкций изделий». Справочник под ред. Амирова Ю.Д., М., «Машиностроение», 1985г.